在文章《Wicket1.3中Class熱加載--使用篇》中，展示了如何使用Wicket1.3提供的ReloadingWicketFilter來(lái)動(dòng)態(tài)加載修改后的類(lèi)（包括修改了簽名的類(lèi)），從而實(shí)現(xiàn)高效開(kāi)發(fā)。但在該文章中，只是給出了如何使用該功能的說(shuō)明，而本篇文章將明確解析Wicket1.3類(lèi)熱加載魔法的奧秘所在。
在上一篇文章中，是通過(guò)修改Wicket項(xiàng)目中web.xml文件，將其中的
org.apache.wicket.protocol.http.WicketFilter
全部替換成
org.apache.wicket.protocol.http.ReloadingWicketFilter
從而開(kāi)啟了Wicket類(lèi)熱加載的功能。那么為了探究其魔法奧秘，入手點(diǎn)自然就選擇ReloadingWicketFilter這個(gè)類(lèi)了。
先來(lái)看一下ReloadingWicketFilter的代碼，驚人的少:
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public class ReloadingWicketFilter extends WicketFilter
{
private ReloadingClassLoader reloadingClassLoader;
/**
* Instantiate the reloading class loader
*/
public ReloadingWicketFilter()
{
// Create a reloading classloader
reloadingClassLoader = new ReloadingClassLoader(getClass().getClassLoader());
}
/**
* @see org.apache.wicket.protocol.http.WicketFilter#getClassLoader()
*/
protected ClassLoader getClassLoader()
{
return reloadingClassLoader;
}
/**
* @see org.apache.wicket.protocol.http.WicketFilter#init(javax.servlet.FilterConfig)
*/
public void init(final FilterConfig filterConfig) throws ServletException
{
reloadingClassLoader.setListener(new IChangeListener()
{
public void onChange()
{
// Remove the ModificationWatcher from the current reloading class loader
reloadingClassLoader.destroy();
/*
* Create a new classloader, as there is no way to clear a ClassLoader's cache. This
* supposes that we don't share objects across application instances, this is almost
* true, except for Wicket's Session object.
*/
reloadingClassLoader = new ReloadingClassLoader(getClass().getClassLoader());
try
{
init(filterConfig);
}
catch (ServletException e)
{
Throw new RuntimeException(e);
}
}
});
super.init(filterConfig);
}
}
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其中最引人注目的就是那個(gè)ReloadingClassLoader，再打開(kāi)WicketFilter類(lèi)中，很容易找到以下代碼，它表示使用自定義的ClassLoader來(lái)加載類(lèi)。
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final ClassLoader newClassLoader = getClassLoader();
Thread.currentThread().setContextClassLoader(newClassLoader);
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而ReloadingWicketFilter則是重載了getClassLoader方法，以返回了自定義的ReloadingClassLoader。也就是說(shuō)Wicket的魔法其實(shí)是使用了一個(gè)自定義的ReloadingClassLoader來(lái)實(shí)現(xiàn)類(lèi)的熱加載（包括對(duì)簽名被修改的類(lèi)）。為了讓大家更清楚理解Wicket這一方法以，在分析ReloadingClassLoader之前，先來(lái)簡(jiǎn)單的過(guò)一下JVM的類(lèi)加載機(jī)制。
在JDK1.2以后，JVM在加載類(lèi)時(shí)默認(rèn)采用的是雙親委托機(jī)制（早期的類(lèi)加載機(jī)制存在安全漏洞）。通俗的講，就是某個(gè)特定的類(lèi)加載器在接到加載類(lèi)的請(qǐng)求時(shí)，首先將加載任務(wù)委托給父類(lèi)加載器，依次遞歸，所有 ClassLoaders 的根都是系統(tǒng) ClassLoader，它會(huì)以缺省方式裝入類(lèi)，即從本地文件系統(tǒng)加載（可能是Jar包，也可能是Class文件），如果父類(lèi)加載器可以完成類(lèi)加載任務(wù)，就成功返回加載后的類(lèi)；但如果父類(lèi)加載器無(wú)法完成此加載任務(wù)時(shí)，那么這個(gè)特定的類(lèi)加載才自己去加載指定名稱(chēng)的類(lèi)。這樣的雙親委托機(jī)制可以保證象java.io.*這種基礎(chǔ)類(lèi)庫(kù)的內(nèi)容一定是被系統(tǒng)ClassLoader加載，從而保證類(lèi)加載的安全性。
下面是雙親委派機(jī)制的示意圖:
實(shí)例分析Web應(yīng)用下的類(lèi)加載順序:
為了更好的方便大家理解類(lèi)的加載機(jī)制，并說(shuō)明Wicket如何使用自定義的ClassLoader來(lái)加載更改后的類(lèi)，下面將有一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)例來(lái)說(shuō)明。
首先將前一篇文章中的HelloWorld代碼修改為:
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public class HelloWorld extends WicketExamplePage
{
/**
* Constructor
*/
public HelloWorld()
{
ClassLoader classLoader = this.getClass().getClassLoader();
while (null != classLoader)
{
System.err.println("loader " + classLoader.hashCode()+" "+classLoader.getClass());
classLoader = classLoader.getParent();
}
add(new Label("message", "New Hello World!"));
}
}
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修改以后的代碼，可以在對(duì)象被創(chuàng)建時(shí)，輸出HelloWorld類(lèi)的ClassLoader及其父ClassLoader，接下來(lái)恢復(fù)web.xml文件中的filter為WicketFilter，不使用RelodingWicketFilter，從而觀察原先的Class加載順序，得到的結(jié)果為:
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loader 2011334 class org.apache.catalina.loader.WebappClassLoader
loader 19608393 class org.apache.catalina.loader.StandardClassLoader
loader 13756574 class org.apache.catalina.loader.StandardClassLoader
loader 26726999 class sun.misc.Launcher$AppClassLoader
loader 7494106 class sun.misc.Launcher$ExtClassLoader
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接下來(lái)仍然按照上一篇文章中的操作修改web.xml，使用RelodingWicketFilter，開(kāi)啟Wicket類(lèi)的熱加載功能。再看一下輸出結(jié)果:
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loader 8310913 class org.apache.wicket.application.ReloadingClassLoader
loader 2011334 class org.apache.catalina.loader.WebappClassLoader
loader 19608393 class org.apache.catalina.loader.StandardClassLoader
loader 13756574 class org.apache.catalina.loader.StandardClassLoader
loader 26726999 class sun.misc.Launcher$AppClassLoader
loader 7494106 class sun.misc.Launcher$ExtClassLoader
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可見(jiàn)通過(guò)代碼
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final ClassLoader newClassLoader = getClassLoader();
Thread.currentThread().setContextClassLoader(newClassLoader);
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ReloadingWicketFilter使用ReloadingClassLoader作為當(dāng)前類(lèi)的ClassLoader，也就是說(shuō)它接管了所有WEB-INF/classes目錄下面類(lèi)文件的加載。這樣它就可以根據(jù)實(shí)際情況來(lái)加載一個(gè)類(lèi)。但有經(jīng)驗(yàn)的程序員都有知道，一般來(lái)說(shuō)Class一旦被加載，就表示在整個(gè)JVM生命周期的過(guò)程中，不會(huì)自動(dòng)釋放，而是放置在內(nèi)存中。那么Wicket又是怎么釋放已經(jīng)加載的類(lèi)，同時(shí)加載修改后的類(lèi)呢?看一段ReloadingWicketFilter中init方法的代碼:
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/**
* @see org.apache.wicket.protocol.http.WicketFilter#init(javax.servlet.FilterConfig)
*/
public void init(final FilterConfig filterConfig) throws ServletException
{
reloadingClassLoader.setListener(new IChangeListener()
{
public void onChange()
{
// Remove the ModificationWatcher from the current reloading class loader
reloadingClassLoader.destroy();
/*
* Create a new classloader, as there is no way to clear a ClassLoader's cache. This
* supposes that we don't share objects across application instances, this is almost
* true, except for Wicket's Session object.
*/
reloadingClassLoader = new ReloadingClassLoader(getClass().getClassLoader());
try
{
init(filterConfig);
}
catch (ServletException e)
{
Throw new RuntimeException(e);
}
}
});
super.init(filterConfig);
}
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這段代碼表示，一旦發(fā)現(xiàn)類(lèi)文件的改變，將會(huì)銷(xiāo)毀當(dāng)前的reloadingClassLoader ，同時(shí)新建一個(gè)ReloadingClassLoader的實(shí)例，因?yàn)镃lassLoader被銷(xiāo)毀了，所以由該ClassLoader加載的類(lèi)都將被銷(xiāo)毀，然后再由新的ReloadingClassLoader進(jìn)行加載，因此即使是修改了簽名的類(lèi)也是可以被正確加載成功的。當(dāng)然這種做法，可能會(huì)引起Session中的數(shù)據(jù)不能正確識(shí)別和轉(zhuǎn)換。但相對(duì)于開(kāi)發(fā)環(huán)境下，開(kāi)發(fā)人員通過(guò)另起一個(gè)新的Session就可以開(kāi)始正常的工作了，還是可以有效的提高開(kāi)發(fā)效率。
Wicket類(lèi)加載的一個(gè)潛在問(wèn)題:
如果僅僅使用Wicket開(kāi)發(fā)程序，那么Wicket1.3引入的熱加載機(jī)制，對(duì)開(kāi)發(fā)人員來(lái)說(shuō)，會(huì)是一件非常幸福的事情，但如果同時(shí)使用了jsp，也就是說(shuō)同時(shí)在一個(gè)Web應(yīng)用程序（不是Web應(yīng)用服務(wù)器）中同時(shí)使用Wicket和JSP，而且在Wicket和JSP代碼分別向Session中寫(xiě)入相同的對(duì)象，如用戶信息之類(lèi)的數(shù)據(jù)對(duì)象，那么就會(huì)出現(xiàn)一些不必要的問(wèn)題，最覺(jué)的莫過(guò)于ClassCastException。雖然共用Wicket+JSP的情況比較少，出問(wèn)題的機(jī)率也比較少，但還是要額外提出來(lái)作為一個(gè)警示。
下面是一個(gè)簡(jiǎn)單的類(lèi)Person代碼，用來(lái)展示如何出現(xiàn)ClassCastException:
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public class Person
{
/**
* Default constructor
*/
public Person()
{
super();
ClassLoader classLoader = this.getClass().getClassLoader();
while (null != classLoader)
{
System.err.println("loader " + classLoader.hashCode()+" "+classLoader.getClass());
classLoader = classLoader.getParent();
}
}
}
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在構(gòu)造函數(shù)中的那段代碼，可以輸出它的ClassLoader順序，接下來(lái)象先前一樣訪問(wèn)那個(gè)HelloWorld應(yīng)用，得到如下的ClassLoader順序:
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loader 8310913 class org.apache.wicket.application.ReloadingClassLoader
loader 3862294 class org.apache.catalina.loader.WebappClassLoader
loader 19608393 class org.apache.catalina.loader.StandardClassLoader
loader 13756574 class org.apache.catalina.loader.StandardClassLoader
loader 26726999 class sun.misc.Launcher$AppClassLoader
loader 7494106 class sun.misc.Launcher$ExtClassLoader
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然后再寫(xiě)一個(gè)run.jsp，代碼如下:
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<%@page language="java" contentType="text/html; charset=UTF-8" pageEncoding="UTF-8"%>
<%@page import="org.apache.wicket.examples.Person"%>
<html>
<head>
<meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=UTF-8">
<title>Class Loader Demo</title>
</head>
<body>
<%
new Person();
%>
</body>
</html>
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在run.jsp中，初始化一個(gè)Person對(duì)象，同樣觀察它的輸出結(jié)果，得到另外一個(gè)不同的Class加載順序:
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loader 3862294 class org.apache.catalina.loader.WebappClassLoader
loader 19608393 class org.apache.catalina.loader.StandardClassLoader
loader 13756574 class org.apache.catalina.loader.StandardClassLoader
loader 26726999 class sun.misc.Launcher$AppClassLoader
loader 7494106 class sun.misc.Launcher$ExtClassLoader
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可見(jiàn)在JSP中的Person與在HelloWorld中的Person是由不同的ClassLoader加載的（JSP編譯成Servlet執(zhí)行，在Tomcat中，org.apache.jasper.servlet.JasperLoader負(fù)責(zé)JSP編譯后的類(lèi)加載），根據(jù)JVM規(guī)范，這兩個(gè)Class是不等價(jià)的。因此進(jìn)行轉(zhuǎn)換的時(shí)候，會(huì)引起ClassCastException，這是特別需要注意的一點(diǎn)。
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